[發(fā)明專利]一種用于晶體硅太陽能電池片的正面銀漿及其制備方法

無效

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• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103198880A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張月芳;郝萬軍;虞學(xué)紅;陳文欽
• 申請（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 海口翔翔專利事務(wù)有限公司 46001
• 代理人: 劉清蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于太陽能電池的正面銀漿及其制備方法。

背景技術(shù)

21世紀(jì)以來，對能源的需求不斷增加，太陽能電池等綠色能源發(fā)展迅速，成為世界上備受關(guān)注的新興朝陽產(chǎn)業(yè)。目前，太陽能電池已在民用電力、交通、軍用航海以及航天航空等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。

在太陽能電池巨大的應(yīng)用價值及市場潛力的推動下，世界各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資，擴大生產(chǎn)，以爭得一席之地。自20世紀(jì)70年代以來，太陽能電池的全球平均年增長率達(dá)30%以上，其中2009年的銷售達(dá)到720MW,而2010年和2011年達(dá)到了的15500MW，而太陽能電池的生產(chǎn)成本則以每年7.5%的平均速度下降。預(yù)計今后10年，太陽能光伏行業(yè)還將以20%-30%的速度增長，成為世界上最具發(fā)展前景的朝陽產(chǎn)業(yè)之一，到2020年，太陽能發(fā)電在所有能源中的比例預(yù)計能夠達(dá)到3%-5%。

經(jīng)過數(shù)十年的努力，中國已經(jīng)成功超越歐洲、日本，成為世界太陽能電池生產(chǎn)第一大國。太陽能電池銀漿制備技術(shù)是高效低成本太陽能電池的關(guān)鍵技術(shù)，太陽能電池銀漿更是制造太陽能電池的主要原材料。太陽能電池電極占據(jù)著整個電池約12%的成本，其對效率的影響也十分關(guān)鍵，因此如何在成本和效率這兩個方向上做出改進，是整個行業(yè)一直關(guān)注的重點和難點。太陽能電池正、背面電極的絲網(wǎng)印刷和燒制工序作為太陽能電池單體制作的最后一道工序，其材料的選擇和條件的控制將直接影響著整個太陽能電池的各項性能。目前市場上太陽能電池銀漿基本上被美國DUPANT、美國FERRO和德國Hereaus這三家公司壟斷。

目前，針對晶體硅電池轉(zhuǎn)化效率不夠高，導(dǎo)電銀漿料的體積電阻較大，細(xì)線印刷性不高等技術(shù)上存在的缺陷，中國一些企業(yè)和個人進行了很多研究。對漿料的配方進行了一些改進，在一定程度上改善太陽能電池的某些性能，但是對銀漿收縮率、燒結(jié)后與硅片的附著力，接觸電阻、細(xì)線分辨率等性能的改良還是比較有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種收縮率低、銀漿收縮率、燒結(jié)后與硅片的附著力好，接觸電阻低、細(xì)線分辨率高的晶體硅太陽能電池片的正面銀漿。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：提供一種用于晶體硅太陽能電池片的正面銀漿，該正面銀漿包括以下組分及含量：微米納米復(fù)合銀粉78～82wt％、無鉛玻璃粉3～4wt％、有機溶劑12～20wt％、增稠劑0.7～1.2wt％、添加劑0～2wt％。

所述的微米納米復(fù)合銀粉為微米銀粉和納米銀粉的混合體；微米銀粉細(xì)度≤15μm；納米銀粉細(xì)度50～100納米；納米銀粉在微米納米復(fù)合銀粉中的質(zhì)量比值在5%～10%之間；納米銀粉振實密度≥3.5g/cm³，粘度20～100Pa·s，燒結(jié)收縮比小。

所述的無鉛玻璃粉包括以下重量百分比的組分：Bi₂O₃45～65％；SiO₂10～13％；B₂O₃5～10％；Al₂O₃1～10％；ZnO10～30％；燒結(jié)溫度為650～750℃。

所述的有機溶劑包括松油醇、檸檬酸三丁酯和鄰苯二甲酸二丁酯。

所述的增稠劑為乙基纖維素和丙烯酸樹脂。

所述的添加劑包括觸變劑聚酰胺醋、偶聯(lián)劑KH-570、活性劑軟磷脂等。

本發(fā)明的另一目的在于提供用于晶體硅太陽能電池片的正面銀漿的制備方法，包括以下步驟：按照配方要求，將所述微米納米復(fù)合銀粉、無鉛玻璃粉、有機溶劑、增稠劑以及其他添加劑攪拌成為均一的糨糊狀半流體；將上述漿體在三輥軋機上反復(fù)滾扎50次，即可得到晶體硅太陽能電池片的正面銀漿。通過微米銀粉和納米銀粉的復(fù)合以及溶劑的微調(diào)使銀漿微米銀粉細(xì)度≤15μm；納米銀粉細(xì)度50～100納米，粘度20-100Pa·s。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過微米銀粉與納米銀粉復(fù)合已及銀粉的形貌控制解決導(dǎo)電性能、抗氧化性；通過玻璃粉解決燒結(jié)溫度范圍和結(jié)合強度；通過增稠劑和有機溶劑解決細(xì)線絲網(wǎng)印刷性能，從而提高晶體硅電池轉(zhuǎn)化效率，降低導(dǎo)電銀漿料的體積電阻，改善銀層表面抗氧化性，可使銀漿適用于更大目數(shù)的絲網(wǎng)印刷，具有良好的印刷性、導(dǎo)電性、抗氧化性、耐酸性和耐化學(xué)性能，可與背電極漿料共燒結(jié)，燒結(jié)后附著力好，與硅片的接觸電阻低；同時，由于納米銀粉的熔點較低，制得的銀漿料燒結(jié)溫度降低，還可以減少銀用量，降低生產(chǎn)成本，作為硅太陽能電池用正面導(dǎo)電銀漿，代替進口產(chǎn)品。

具體實施方式

實施例1